Определение загрязненности воздуха по снежному покрову в окресностях села Солнцевки Исилькульского района Омской области.

 

Выполнила: Гарасиева Лейла, 10 класс

Руководитель: учитель экологии Рябчук О.И.

 

Оглавление

1. Введение…………………………………………………………2-3

 2. Основная часть………………………………………………4-5

2.1 Методика проведения исследования………….6

2.2 Выводы………………………………………………………….7-8

 3. Заключение……………………………………………………..9

4. Литература……………………………………………………....10

5. Приложение................................................11

 

Введение

 

Строительство и эксплуатация промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых привели к серьёзным нарушениям природных ландшафтов, загрязнению почвы, воды, воздуха различными отходами. Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к истощению природных ресурсов, загрязнению биосферы отходами производства, разрушению природных экосистем, изменению структуры поверхности Земли, изменению климата. Человек на протяжении веков стремился не приспособиться к природной среде, а сделать её удобной для своего существования. Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно для всех живых существ, в том числе и для человека. Всестороннее изучение человека, его взаимоотношений с окружающим миром привело к пониманию, что здоровье - это не только отсутствие болезней, но и физическое, психическое и социальное благополучие человека. Здоровье - это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живём. Я выбрала тему определение загрязнения воздуха по снежному покрову, потому что в современном мире в настоящее время остро стоит проблема загрязнения окружающей среды в частности воздуха.

 В связи с этим я поставила цель: определить загрязнение воздуха по снежному покрову в окрестностях села Солнцевки.

Для достижения поставленной цели, определила следующие задачи:

1.Изучить литературу о загрязнении воздуха

 2. Определить загрязнённость воздуха на исследуемых участках по снежному покрову.

 Оборудование: 3 пронумерованных стеклянных сосуда, индикаторная бумага, жёлтая кровяная соль, пробирки, дихромат калия.

Место проведения исследования: Участок №1: территория около школьной котельной; Участок №2: территория около трассы Исилькуль – Называевск; Участок №3: территория парка

 Сроки проведения: ноябрь-декабрь

Объект: снег

 Методы исследования:

эмпирические: изучение и анализ литературы;

теоретические: метод сравнения, анализ, обобщение;

исследование: проведение эксперимента.

Гипотеза: полагаю, что в нашем селе атмосфера благоприятная, а около трассы и котельной воздух загрязнён, так как именно автотранспорт и теплоэнергетика являются основными источниками загрязнения воздуха. Основная часть Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. Поэтому снег можно рассматривать как индикатор чистоты воздуха. На формирование химического состава снега большое влияние оказывают природные факторы, особенно ветровой режим. В зависимости от источника загрязнения изменяется состав снегового покрова. Важнейшим показателем является рН снеговой воды. Она может меняться от 5,5 до 5,8 в обычном (чистом) состоянии и до 8 (за счет зольных частиц, содержащих гидрокарбонаты калия, кальция, магния). Оксиды серы, азота, углерода, содержащиеся в продуктах сгорания топлива, уменьшают рН снегового покрова, т.е. увеличивают кислотность. Антропогенными источниками содержания соединений азота в условиях села являются автотранспорт и котельные. Определение загрязнений воздуха по снежному покрову - это один из доступных методов исследования для школьников. Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. При снеготаянии эти вещества поступают в природные среды, главным образом в воду, загрязняя их. Среднее время пребывания в атмосфере антропогенных и природных веществ тесно связано с высотой выброса и физико-химическими свойствами. Время пребывания, как правило, растет с высотой выброса и увеличением дисперсности аэрозольных частиц и составляет от нескольких минут до года и более.
Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа. Во-первых, это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность - влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во-вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы, а также их поступления из подстилающих почв и горных пород.
Взаимоотношение между сухими и влажными выпадениями зависит от многих факторов, главными из которых являются: длительность холодного периода, частота снегопадов и их интенсивность, физико-химические свойства загрязняющих веществ, размер аэрозолей.
При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми методами и с высокой степенью надежности. Послойный отбор проб снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы. Для изучения загрязнений по данному методу исследуется несколько выбранных пунктов. На основе полученных результатов можно составить карту загрязненности снежного покрова и определить источники загрязнения воздуха, а также степень и границы их влияния. Наиболее легко выявляются такие источники загрязняющих веществ, как котельные, автомобильный транспорт, предприятия тяжелой и топливно-энергетической промышленности. Исследование химического состава снежного покрова является обязательной частью изучения процессов загрязнения окружающей среды. Именно качество снежного покрова ярко демонстрирует влияние различных источников загрязнения атмосферного воздуха на поверхности земли.
Анализ качества снежного покрова позволяет проследить пространственное распределение загрязняющих веществ по территории и получить достоверную картину зон влияния конкретных промышленных предприятий и других объектов на состояние окружающей среды. Методика проведения исследования Для отбора проб выбирается несколько точек в разных участках местности. В каждом пункте отбор проводится не менее, чем два раза. Проба снега берется с 1 квадратного метра (до самого грунта). Снег раскладывается в пронумерованные ёмкости. Хранить их можно за окном, в холодильнике. Содержимое растопить, довести до комнатной температуры. Проверить загрязнение снега на водородный показатель (рН). Для определения рН можно использовать индикаторную бумажку, смочив ее водой и сравнив ее цвет со шкалой цветности. Снег может иметь, как кислую (снежный покров является эффективным индикатором процессов закисления природных сред), так и щелочную реакцию, в зависимости от преобладания тех или иных загрязняющих веществ. Если в снег попадают основания различных кислот, он приобретает кислотную реакцию. Выпадение соединений металлов, ароматических углеводов защелачивает снег. 

 Практическая часть

 

Для отбора проб я выбрала несколько точек в разных участках местности(на территории котельной, около трассы ). В каждом пункте произвела отбор снега по два раза - в ноябре и декабре. Пробу снега брала с квадрата размером 1мХ1м. Снег разложила в пронумерованные сосуды. После того как содержимое сосудов растаяло и приобрело комнатную температуру, я стала проводить опыты. I.Определение кислотности снега. Так как в атмосферу выбрасываются оксиды азота и серы, то соединяясь с водой, они образуют кислоты. Кислотные осадки губительно действуют на живые организмы, строение. Используя индикаторную бумагу можно определить наличие кислот в осадках. Если pH меньше 6, то это говорит о кислотных выпадениях в изучаемых районах. Для определения pH я использовала индикаторную бумажку. Смочив, опускала индикаторную бумажку в ёмкость с растаявшим снегом и сравнивала её цвет со шкалой цветности. 1.Индикаторная бумажка, смоченная в растаявшем снегу, взятом около трассы, окрасилась в синеватый цвет, что говорит о наличии щелочной реакции в данной пробе снега (рН=8).

2.Индикаторная бумажка, опущенная в сосуд с растаявшим снегом, взятым на территории котельной, окрасилась в красноватый цвет, это свидетельствует о наличии кислотной реакции в пробе снега (рН=5).

 3. Индикаторная бумажка, опущенная в сосуд с растаявшим снегом, взятым в парке, не изменилась (рН=7).

Вывод: на участке №1 в снег попадают основания различных кислот, оксиды азота и серы, поэтому он приобретает кислотную реакцию. На участке №2 выпадают в основном соединения металлов, ароматических углеводородов, которые защелачивают снег. На участке №3 снег чистый, среда нейтральная.

 

 II. Проверка проб снега на наличие ионов меди.

 

1.Налила в 3 пробирки пробы растаявшего снега и добавила в них аммиачную воду. Ни в одном из сосудов осадок не образовался - ионы меди отсутствуют. 2. Налила в 3 пробирки пробы растаявшего снега и добавила в них жёлтую кровяную соль (K4 [Fe(CN)6]). Данный опыт так же указал на отсутствие ионов меди в пробах. Вывод: на исследуемых участках отсутствуют ионы меди

 

III. Определение наличия ионов свинца.

 

В три пробирки налила дихромат калия. При добавлении дихромата калия в пробирки, жидкости в двух пробирках окрасились в желтоватый цвет, в третьей не изменился. Цвет пробы, растаявшего снега, взятого около трассы, имел более насыщенную структуру. Это значит, что в снегу, находящимся рядом с трассой, присутствуют ионы свинца, это происходит из- за того, что совершаются выбросы выхлопных газов в атмосферу. Pb2+ + CrО4 2- = PbCrO4 В пробе снега, взятого в парке, ионы свинца отсутствуют, т.к. раствор не изменил окраску.

 

 Вывод: в снегу, находящимся рядом с трассой, присутствуют ионы свинца в большем количестве, чем около котельной. Этот связано с выбросами выхлопных газов в результате работы двигателей автотранспорта. В парке ионы свинца отсутствуют.

 

Заключение

 

Основываясь на результатах химического анализа, можно утверждать, что в целом атмосфера в селе благоприятная, особенно чистый воздух в центре села, в парке. Загрязнения наблюдаются возле школьной котельной и автотрассы, причем наибольшее химическое загрязнение наблюдается на участке около автотрассы. Это связано с работой автотранспорта. Один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окиси азота и почти 200 кг различных углеводородов. Таким образом, мне удалось экспериментально подтвердить, что основными источниками загрязнения атмосферы в окрестностях села Солнцевки является автомобильный транспорт и котельные.

 

Рекомендации:

- необходимо использовать экологически чистые автомобили (электромобили) или перевести все виды автотранспорта на природный газ;

 - запретить использование этилированного бензина, дизтоплива с высоким содержанием серы.

Закончить свою работу мне хочется следующими строчками из стихотворения Н.Старшинова:

Коль суждено дышать нам воздухом одним,

Давайте же мы все навек объединимся.

Давайте наши души сохраним

Тогда мы на земле и сами сохранимся!

 

 Литература

 Винокурова Н.Ф Глобальная экология:- учебник для 10- 11 классов профильной школы. 2- изд. – М. : Просвещение, 2001 год

Справочник «Экологическая обстановка Омской области»

Основы экологии: учебник для 10- 11 классов общеобразовательных учреждений- М. : Дрофа, 2005 год

Учебный справочник школьника.- М. : Дрофа, 2005 год